LED(Light-Emitting Diode)는 발광다이오드의 약자로서 전류를 흐르면 빛을 방출하는 다이오드의 한 가지로서 일반 전자제품의 표시등 이나 숫자 표시에 사용됨으로써 우리생활과 친숙해진 제품이다.
초기에는 낮은 휘도와 색깔구현의 한계가 있었으나 현재는 새로운 LED 원재료와 진보된 생산기술로 백색을 포함한 가시광선 영역의 모든 색깔을 LED에서 구현할 수가 있으며 이러한 고휘도, 고효율, 다양한 색깔의 LED는 이미 선진국 및 국내에서 대형 전광판, 비상등, 교통신호등, 승용차등의 각종표시등 및 사인, 인테리어, 전시 등에 널리 응용되고 있다.
LED는 작고, 가볍고, 내구성이 크고, 긴 수명 때문에 향후 한층 더 광범위한 영역에서 응용되어질 것이며 우리가 일상생활에서 접하는 일반 광원들을 대부분 대체할 것으로 전망하고 있다.
▲ LED 원리
LED는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 Positive-negative 접합(Junction)부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을 때 보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.
이렇게 빛을 방출하는 칩은 매우 작으며 LED 크기는 플라스틱 렌즈와 리드프레임으로 결정된다.
LED에서 방출하는 빛의 색깔은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며 이러한 파장이 빛의 색깔을 결정짓는다.
현재 고휘도 LED에 주로 사용하는 Alumiium Gallium Indium Phosphide(AlGaInP) 칩에서는 Red부터 Amber까지, Indium Gallium Nitride(InGaN) 칩에서는 Blue 와 Green 그리고 Blue 칩에 Phosphor 기술을 접목하여 White LED를 만든다.
가시광선 스펙트럼(표 참조)은 각각의 색깔에 해당하는 파장을 보여주고 있는데 Red에 가까울수록 긴파장을 보라에 가까울수록 짧은 파장을 나타내며 파장이 짧을수록 좀 더 많은 에너지가 필요하다.
▲ LED 광원의 특징
단파장의 발광 다이오드는 아래와 같은 뛰어난 특징을 갖고 있어 환경 친화적이고 안전한 신 광원으로서 좀더 많은 응용이 기대된다.
1) 광변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 매우 적다.
2) 수명이 반영구적이다. (10∼100배)
3) 작은 광원이기 때문에 소형화, 경량화, 박형화를 할 수 있다.
4) 열적 방전적 발광이 아니기 때문에 예열시간이 불필요하여 점등, 소등속도가 매우 빠르다. (100만배이상)
5) 점등회로, 구동장치 등의 기구를 간이로 할 수 있어 부속품이 적게 든다.
6) 가스 및 필라멘트가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하다.
7) 안정적인 직류 점등방식을 위한 소비전력이 적고 高반복, 펄스동작이 가능하고 또한 시신경의 피로를 절감할 수 있다.
8) intelligent 조명광원이다.
9) 반영구적인 사용이기 때문에 쓰레기를 발생시키지 않는다.
10) 형광등과 같은 수은, 방전용 가스를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인 조명광원이다.
이러한 고휘도 LED의 지속적인 발전으로 현재 LED BAR, LED 수증등,LED 지중등,LED 매입등, LED MR, LED 전구, LED 투광기,LED 무드등, 사인용 LED 등의 다양한 응용제품으로 출시, 적용되고 있다.
▲ ARTLED
고휘도 LED광원을 채용한 다양한 응용제품중에서 사인의 채널, 간판 뿐만 아니라 연출조명, 라이트박스, 경관조명, 인테리어용으로 개발된 제품이 ARTLED다.
기존의 채널레터(잔넬)를 밝혀주는 네온이나 형광등을 대체해 만들어진 ARTLED는 초 고휘도 LED광원을 채용한 신개념의 제품이다.
ARTLED의 제품은 크게 LED모듈, 컨트롤러, 로더(프로그램 입력기), 전원부로 구성된다.
LED모듈은 LED의 채용수에 따라 3가지의 종류가 있으며 사용자의 요구조건에 맞는 제품을 선택할 수 있다.
컨트롤러는 130여가지의 표현기법을 제공하며 용량이나 표현기법에 따른 다양한 컨트롤러 선택이 가능하다.
모듈별로 구성된 ARTLED는 어떠한 공간이라도 설치공간에 관계없이 원하는 길이만큼 절단해서 쉽게 설치하여 표현하고자 하는 효과를 마음대로 구현을 할 수 있다.
기존의 네온, 형광등 제품에 비해 최고 7배 이상 긴 수명과 80%이상 전력감소로 비용절감효과를 극대화 할 수 있고 진동 및 충격에 강할 뿐만 아니라 완벽한 방수처리로 수중에서도 사용 가능한 장점이 있다.
또한 프레임을 교체하지 않고 그대로 사용할 수 있어 시공이 간편하며 풀칼라 구현으로 환상적인 색감을 표현 실내 인테리어 조명에도 손색이 없다. 그리고 네온, 형광등에 비해 유독가스가 발생하지 않는 친환경적인 제품으로 네온규제에 대한 주요 대체품으로 강력히 추천을 받고 있는 것이다.
하지만 초기설치 비용이 네온에 비해 고가인 점이 있으나 ARTLED가 장수명, 저전력, 다양한 연출을 할 수 있다는 점을 고려한다면 사인 및 인테리어, 디스플레이 관련 업계에서 새롭게 요구되는 시장의 변화를 충분히 충족시킬 수 있을 것으로 본다.
